کشف راز چهارصد ساله «قطره پرنس روپرت» که حتی در برابر گلوله مقاوم است

کشف راز چهارصد ساله «قطره پرنس روپرت» که حتی در برابر گلوله مقاوم است

زمانی که یک قطره از شیشه مذاب را درون آب سرد بریزید اتفاقی عجیب رخ می دهد. در این حالت شیشه به شکلی شبیه بچه قورباغه در آمده که یک انتهای آن در مقابل حتی گلوله هم مقاوم بوده اما سمت دیگر آن به شدت شکننده است. حالا دانشمندان مطالعاتی را روی پدیده مذکور انجام داده اند که به دلیل فهم بهتر آن کمک می کند.

گفتنی است شیشه مورد اشاره که با نام «قطره پرنس روپرت» مشهور بوده، زمانی تشکیل می شود که یک قطره از شیشه ای مذاب با ضریب انبساط حرارتی بالا (همانند شیشه سود-آهک یا سرب دار) درون محفظه ای با آب سرد ریخته شده و با فرآیندی به نام کوئنچ کردن یا فرونشانی بلافاصله خنک می شود و اینجاست که معجزه رخ می دهد.

لازم به ذکر است محققان جهت پرده برداشتن از راز «قطره پرنس روپرت»، به کمک تصویربرداری با فیلتر پولاریزه توانستند خطوط تنش در شیشه را مشاهده کنند و سپس با تکنیک های ریاضی پیچیده، سطح تنش های فشاری و کششی را در طول شیشه محاسبه کنند.

قسمت خارجی «قطره پرنس روپرت» تحت تنش فشاری ۷۶۰ کیلو نیوتن بر متر مربعی است

مطالعه مذکور نشان داد که سطح قطره شیشه ای بسیار سریعتر از داخل آن خنک می شود که همین عامل سبب به وجود آمدن تنش های فشاری بسیار قوی در حدود ۷۶۰ هزار کیلو نیوتن بر مربع در قسمت بیرونی و تنش های کششی فراوان در داخل آن می شود که این نیروها به کمک یکدیگر، ساختار بسیار قدرتمند «قطره پرنس روپرت» را تشکیل می دهند.

لازم به ذکر است در تحقیقات مشابه صورت گرفته در سال ۱۹۹۴، محققان نشان دادند که شکستن بخش نازک تر شیشه مورد بحث، ترک ها را با سرعتی بالغ بر ۶۵۰۰ کیلومتر بر ساعت به سمت انتهای ضخیم تر منتقل می کند و کل قطره ای که در حالی خاص در مقابل گلوله هم مقاوم بوده، در کسری از ثانیه به پودر تبدیل می شود.

نظرات ۲

وارد شوید

برای گفتگو با کاربران، وارد حساب کاربری خود شوید.

ورود

Digiato

رمزتان را گم کرده‌اید؟

Digiato